Filament, résine SLA ou nylon Ultimaker : bien choisir son matériau
Une bobine de nylon Ultimaker de 750 g ne se stocke pas comme un rouleau de PLA. En quelques jours dans une pièce humide, le polyamide absorbe jusqu'à 8 % de son poids en eau, et cette humidité se transforme en bulles et en fils pendant l'impression. La résistance mécanique des pièces peut alors chuter de moitié. Ce simple fait explique pourquoi le choix entre un filament et une résine SLA ne se résume jamais à une question de prix ou de couleur : il engage le stockage, les réglages, la sécurité et la finition.
Filament FDM ou résine SLA : deux logiques différentes
L'impression par dépôt de filament (FDM) fait fondre un polymère et le dépose couche par couche. La résolution verticale courante se situe entre 0,1 et 0,2 mm, et la largeur des cordons dépend du diamètre de la buse. La résine SLA, elle, polymérise un liquide photosensible couche par couche à l'aide d'un laser ou d'un écran LCD ; les épaisseurs de couche descendent couramment à 0,025–0,05 mm. Cette différence se voit immédiatement sur les surfaces courbes et les petits détails.
La structure des pièces diffère aussi. Un objet FDM est anisotrope : il résiste bien dans le plan des couches, mais moins bien entre les couches, là où la liaison est purement thermique. Une pièce en résine, après polymérisation complète, présente un comportement plus homogène. Pour une pièce soumise à une traction perpendiculaire aux couches, le FDM peut céder à une charge bien inférieure à celle supportée dans l'autre direction ; la résine standard, elle, casse net sous un choc.
Les supports constituent un autre critère. En FDM, les supports se retirent facilement, surtout avec des matériaux comme le PETG ou le PLA. En SLA, les supports sont fins et fragiles, mais leur retrait laisse des marques discrètes qui demandent parfois un ponçage. La vitesse joue également : pour une pièce volumineuse, le FDM est souvent plus rapide ; pour une série de petites pièces, la résine permet de remplir tout le plateau et de tout polymériser en une seule fois.
Le nylon Ultimaker en bobine de 750 g : un cas d'école
Ultimaker commercialise son nylon en bobines de 750 g, un format pensé pour les utilisateurs qui impriment régulièrement sans vouloir immobiliser un budget trop important. Le filament fait 2,85 mm de diamètre, une norme propre aux imprimantes Ultimaker et à quelques autres machines ; il ne convient pas aux extrudeurs conçus pour du 1,75 mm. Avant de l'acheter, vérifiez la compatibilité avec votre tête d'impression et votre buse.
Les températures recommandées se situent autour de 250 °C pour la buse et de 60 à 70 °C pour le plateau. Le nylon exige une chambre fermée ou au moins un environnement stable : un courant d'air froid provoque un refroidissement irrégulier, un gauchissement et des décollements en cours d'impression. L'adhérence au plateau demande une plaque chauffée et souvent une colle ou un adhésif spécifique, car le retrait du matériau est important.
Le point le plus critique reste l'humidité. Un nylon sec imprime avec une surface mate et régulière ; un nylon humide produit des craquements dans la buse, des bulles et une finition rugueuse. La solution pratique consiste à stocker la bobine dans une boîte étanche avec des sachets de silice et à la sécher au four à 70 °C pendant quatre à six heures avant chaque série d'impressions critiques. Une balance précise permet de suivre la prise d'humidité : si la bobine gagne plus de 0,2 % de sa masse, il faut la sécher.
Le nylon se distingue aussi par sa ténacité. Il accepte la flexion répétée, l'abrasion et les chocs, ce qui en fait un choix naturel pour les engrenages, les charnières, les clips et les pièces de liaison mécanique. En contrepartie, il est plus cher que le PLA ou le PETG, et sa plage de températures d'impression est étroite : quelques degrés de moins et les couches adhèrent mal, quelques degrés de plus et le matériau se dégrade.
Le coût réel d'une pièce en nylon ne se limite pas au prix du filament. Il faut compter les impressions ratées pendant la mise au point, les supports, et l'énergie consommée par le plateau chauffant et la chambre. Une bobine de 750 g représente environ 250 à 300 mètres de filament selon le diamètre ; une pièce de 50 grammes coûte donc entre 4 et 6 euros de matière, avant même de parler du temps machine.
La résine SLA : précision et contraintes
La résine offre un niveau de détail que le FDM ne peut pas atteindre sans post-traitement long. Les pièces sortent de la machine avec des supports fins, puis passent dans un bain d'alcool isopropylique pour éliminer la résine non polymérisée, avant une étape de durcissement sous UV. Ce cycle est obligatoire : une pièce simplement lavée reste collante et fragile, et ses propriétés mécaniques n'atteignent jamais leur valeur nominale sans polymérisation complète.
Il existe plusieurs familles de résines. Les résines standard privilégient la précision et la finition de surface ; les résines dites « tough » ou « durable » améliorent la résistance aux chocs ; les résines flexibles se comportent comme un caoutchouc ; les résines de coulée se consument sans laisser de cendres pour la bijouterie. Chaque famille a ses propres réglages d'exposition, et ces paramètres changent avec la température ambiante et l'âge du flacon.
La calibration d'une résine se fait par la matrice d'exposition : on imprime une petite pièce de test avec des temps d'exposition croissants, puis on observe la précision des ponts et des cavités. Un temps trop court donne des pièces molles et des supports qui se décollent ; un temps trop long provoque une sur-polymérisation, des détails bouchés et un vieillissement prématuré du flacon.
La manipulation impose des précautions que l'on n'associe pas au filament. Le liquide est irritant pour la peau et les voies respiratoires ; il faut des gants nitrile, des lunettes et une ventilation correcte. Les déchets liquides ne se jettent pas à l'évier : ils doivent être polymérisés puis éliminés comme déchet dangereux. Le stockage du flacon se fait à l'abri de la lumière et au frais, car la résine se polymérise lentement même à température ambiante.
Nous avons détaillé les propriétés mécaniques, les réglages d'impression et les précautions de manipulation de la résine EN 39 dans un test dédié, avec des valeurs chiffrées et des conseils concrets.
Tableau comparatif : PLA, PETG, nylon et résine standard
| Critère | PLA | PETG | Nylon | Résine standard |
|---|---|---|---|---|
| Précision typique | 0,1–0,2 mm | 0,1–0,2 mm | 0,1–0,2 mm | 0,025–0,05 mm |
| Résistance aux chocs | Faible | Bonne | Excellente | Faible |
| Résistance à la chaleur | Faible, ~55 °C | Moyenne, ~70 °C | Bonne, ~100 °C | Moyenne, selon formulation |
| Absorption d'humidité | Faible | Faible | Élevée | N/A, liquide scellé |
| Post-traitement | Minimal | Minimal | Minimal | Lavage + polymérisation UV |
| Difficulté d'impression | Facile | Modérée | Difficile | Modérée à difficile |
| Coût au kg, ordre de grandeur | 20–35 € | 25–40 € | 60–90 € | 40–80 € |
Ce tableau reste un ordre de grandeur : les formulations varient d'un fabricant à l'autre, et une résine technique peut dépasser un PETG en ténacité. L'important est de raisonner par besoin, pas par habitude.
Critères de choix concrets
- Pièce de visualisation, maquette, bijou : résine SLA, pour la finesse des détails et la surface lisse.
- Pièce mécanique, prototype fonctionnel, charnière : PETG ou nylon.
- Pièce soumise à l'abrasion ou à des efforts répétés : nylon, éventuellement renforcé de fibre continue.
- Première imprimante, usage occasionnel : PLA, pour sa facilité et son faible retrait.
- Environnement chaud, habitacle, moteur : nylon ou PETG, jamais de PLA.
- Production en petite série de pièces identiques : résine, pour remplir le plateau et réduire le temps unitaire.
Le choix du matériau conditionne aussi la machine. Un nylon exige une buse en laiton ou en acier trempé, un plateau chauffant fiable et une chambre fermée ; une résine exige un espace ventilé et un kit de sécurité complet. Si vous hésitez entre deux technologies, le test de l'imprimante 3D Tiertime EN 24, qui détaille les performances et caractéristiques de la machine, donne un exemple concret de ce qu'un FDM bien réglé peut produire en termes de précision et de constance.
Concrètement, avant de commander votre première bobine de nylon de 750 g, prévoyez une boîte sèche et un four capable de maintenir 70 °C. Pesez la bobine à réception, notez la masse, puis séchez-la systématiquement avant la première impression : si la balance affiche plus de 0,2 % d'écart par rapport à la valeur nominale, le séchage n'est pas une option, c'est une étape obligatoire. Cette discipline simple évite plus de pièces ratées que n'importe quel réglage de température ou de vitesse.
